1、自控儀表工程一工程簡述灣里凈水廠二期擴建工程，要求較高的自動化控制，本工程的控制系統是基于工業以太網的分布式控制系統。該系統的最底層是設備層，主要完成工藝設備的現場控制與監測；第二層是控制層，主要完成對分控站控制范圍內的設備控制及數據采集；第三層為監控管理層，主要完成對全水廠水處理過程的在線監測，并對設備控制層下達控制指令。本期工程的控制層分四個分控站，見（圖1），即凈化間、投藥間、污渣脫水間分站、加氯間分控站。一期系統設有投藥間分控站、凈化間分控站及加壓泵房分控站；監控管理層設在綜合辦公樓中控制室內的中心操作站。中心操作站與現場分控站之間通過工業以太網通訊。圖1過程檢測控制儀表分散設置于各個

2、工藝處理的構筑物及工藝管道上，所需要檢測的主要參數有：液位、流量、溫度、壓力、PH、濁度、污泥界面、余氯等，這些被檢測的儀表信號均以4-20mA標準信號或開關信號送入自動控制系統。現場使用了大量的儀表具體有：超聲波液位儀、濁度儀、壓力變送器、液位儀、余氯儀、電磁流量計等。2 儀表設備安裝施工程序：施工準備復檢預留、預埋盤柜基礎、支架制安保護管敷設計算機控制/PLC柜安裝終端設備單校現場終端設備安裝電纜、光纜敷設校接線系統調試。1.主要施工工序與方法1.1施工前的準備包括技術準備和物資準備。技術準備，熟悉圖紙，掌握設計意圖及全部技術要求，進行圖紙會審，發現圖紙中的問題，及時向業主、設計單位提出疑

3、問及合理化建議。物資準備，根據施工圖編制物資材料計劃書，及施工需要準好的材料、機具設備，安排好進廠時間。1.2終端設備設備的開箱檢驗終端設備在搬運、開箱入庫時要小心謹慎。設備的現場開箱檢驗，由我方技術人員會同業主及有關人員一起進行，并嚴格按照施工設計圖紙及有關合同認真核對產品的型號、規格、銘牌參數、數量及產品的合格證，作好檢查記錄。如果發現問題后，及時配合業主做好更換工作，最后由我方技術人員根據設計要求及產品說明書對每臺儀表進行單體檢查，單體檢查合格后的儀表方可交付安裝。1.3配管及橋架安裝指派技術人員勘察施工現場，配合土建和其他有關施工單位，檢查確認及作好電纜保護管的預留預埋工作；保護管與檢

4、測元件或就地儀表之間，采用金屬軟管連接，并有防水彎；其他配管及橋架的安裝工作與相應電氣施工方法基本相同。1.4現場終端設備的安裝因為本工程施工專業多，人員復雜，而儀表屬于精密貴重的測量設備，所以應注意儀表設備的安全、保護工作，選擇適當的安裝時間。在工藝設備、土建專業的施工工作基本結束后，現場施工人員比較有序的情況下，進行終端設備設備的安裝。1.4.1.取源部件的安裝安裝取源部件的開孔與焊接工作，必須在工藝管道或設備的防腐、襯里、吹掃和壓力實驗前進行；開孔時，應采用機械加工方法，且取源部件不在焊縫及其邊緣上開孔。(1)溫度取源部件的安裝A.位置選在介質溫度變化靈敏和具有代表性的地方；B.當溫度取

5、源部件與工藝管道垂直安裝時，取源部件的軸線應與工藝管道軸線垂直相交；當在工藝管道的拐彎處安裝時，逆著介質流向，取源部件軸線應與工藝管道軸線相重合；在工藝管道傾斜安裝時，宜逆著介質流向，取源部件軸線應與工藝管道軸線相交。(2)壓力取源部件安裝A.位置選在介質流速穩定的地方；B.當測量溫度高于60時的液體壓力時，就地安裝的壓力表的取源部件應帶有環形或U型冷凝彎；C.測量氣體壓力時，取源部件應安裝在工藝管道的上半部；測量液體壓力時，取源部件安裝在工藝管道的下半部與工藝管道的水平中心線成0-450夾角的范圍內。(3)物位取源部件的安裝位置選在物位變化靈敏且不使檢測元件受到物料沖擊的地方。1.4.2儀表

6、設備的安裝a.設備在安裝前必須進行詳細清點并實驗。b.現場儀表應按施工說明及隨機說明書，安裝在合適的框架、支柱、或執掌物上 但準確的位置安裝高度和方向將由工地技術員最后確定。測量管線、儀表空氣管路的施工也按照上述原則進行。測量管線的施工也按照上述原則進行。c.變送器的固定支架應安裝在建筑物或容器的可供安裝的鋼座上，如果支架必須安裝在混凝土地面上那么地面上必須有底座。d.在地面上安裝支柱，支撐必須在地面上鋪設工作結束之后進行，當地面鋪設工作，如沙石粉碎，地腳螺栓的安裝以及研磨水泥地面等工作結束之后，再進行儀表安裝工作。e.所有設備基礎和支撐物的地腳螺栓，柱墩等都必須是防腐的，以適應周圍環境。f.

7、現場儀表工作結束之后，現場儀表應加以精心的保護和覆蓋，以防止受熱、油漆濺污、以及防止進行其他工作，如土木建筑安裝、配管、和實施焊接時由于疏忽大意，對儀表設備造成損壞。g.玻璃或朔料制成的元件應用薄板保護起來。h.現場儀表不能安裝在高溫、濕度大、及空氣污染很大的地方，也不能安裝在容易震動的地方。i.就地安裝儀表的位置，選在光線充足，操作維修方便的地方，不宜安裝在振動、潮濕宜受機械損傷，有強磁場干擾、高溫、溫度變化劇烈的地方；儀表的中心距地面高度宜為1.2-1.5米（或按照設計要求）。直接安裝在工藝管道上的儀表，則在工藝管道吹掃后、壓力實驗前安裝，且儀表外殼上的箭頭指向與被測介質的流向一致。壓力儀

8、表：測量低壓的壓力儀表或變送器的安裝高度與取壓點高度一致。 物位儀表：施工時必須嚴格按照設計標高及儀表安裝說明書進行安裝，同時固定牢固。分析儀表：預處理裝置單獨安裝，且宜靠近傳送器，在安裝分析儀表前仔細閱讀儀表配套說明書及設計要求后，再進行安裝，又因大多數分析儀表的測量探頭容易受損，所以安裝時注意小心輕放。j.應避開大電流的沖擊，或者是暴露在噪音很大的場所，這樣一來可以保證儀表的精確度和響應速度。所有儀表都要有標示牌，打上永久性的記號，標牌上至少要有儀表位號。1.4.3特殊儀表的安裝1.4.3.1.電磁流量計安裝方法：首先根據儀表安裝說明書、施工圖及施工規范，測量確定流量計安裝位置，保證前后直

9、管段前5D后3D(D為工藝管道的直徑)。流量計節流裝置，隨管道安裝，安裝時注意方向和同心度.在流量計安裝位置處，截下短管，其長度就為流量計本體長度、柔口、短管、法蘭尺寸及調整尺寸之和。將上游工藝管口排圓，套上法蘭(該法蘭依據流量計法蘭尺寸配套定做)焊接、內外滿焊，注意焊接中變形作用，由點及面，同時焊好下游柔口護筋。用汽車和吊車將流量計運到流量計井邊，先在井底流量計位置鋪好枕木，枕木標高與工藝管底部平齊，安裝時起支撐作用，再用吊車將流量計吊進井內，緩緩落在枕木上，靠近上游法蘭并套上螺栓，初步裝定好。安裝流量計時應特別注意介質流向與流量計方向。再將帶法蘭短管吊到流量計井內，先與流量計法蘭連接好，然

10、后調整好流量計、短管與工藝管道，使其基本在同一軸線，再初步收緊接口。從上游到下游依次收緊法蘭墊片和接口，使流量計與管道同軸度達到最佳。在水平和傾斜的工藝管道上安裝時，兩個測量電極不在工藝管道的正上方和正下方位置；在垂直工藝管道上安裝時，實測介質的流向應自下而上；口徑大于300毫米時，采有專用的支架支撐；1.4.3.2.水質分析儀表(1)儀表傳感器要盡可能靠近取樣點或最能靈敏反應介質真實成分的地方，取樣管采用小口徑管，盡量縮短從取樣點流到傳感器的滯后時間。采樣管是檢測儀表專用管，盡量不分叉和轉彎，以保證水壓穩定，有利檢測儀表顯示值穩定；(2)儀表安裝環境要保證良好的采光、通風，避免陽光的直接照射

11、，不受異常震動和沖擊，要排除受到水、油、化學物資油射或熱源輻射垢的可能性；(3)水質儀表傳感器的進水口、出水口要用軟管連接，采用柔性連接，以免損壞探頭且不利與日常維護；(4)安裝過程要輕拿輕放，嚴禁碰撞探頭；(5)傳感器至變送器應用與儀表配套的專用電纜連接，中間不能有接頭；(6)安裝前應仔細閱讀設計要求、儀表說明書或接受廠方的指導；1.4.3.3.電動閥：安裝前必須連接閥門定位器試驗，做行程實驗，實驗的關鍵必須使閥可靠的關斷。儀表專業編號后交工藝安裝，并做好安全保護。調節閥安裝隨工藝管道安裝.從工藝安全操作的目的出發，每臺調節裝置都要做嚴密實驗，可關斷實驗，和可操作性試驗，實驗工作必須與流程工

12、藝密切配合，記錄各種實驗結果，并有唯一的可追朔性。儀表專業檢查后交工藝進行管道安裝。安裝時注意成品保護。注意：工藝吹掃試壓時拆下保存，吹掃后正式安裝。1.4.3.4.壓力工作原理范圍的儀表：包含取壓部件、脈沖管路.測量管線使用設計制定的材質注意：打壓試驗是為了儀表線路的需要，有些時候儀表要預裝，預裝后要拆下，待試壓吹掃工作完成后再進行安裝。儀表不能參加試壓吹掃工作。1.5電纜敷設及接地電纜敷設前做外觀及導通檢查，做絕緣電阻測試并將測試結果記錄保存。按施工圖紙及規范要求將動力和信號電纜分離敷設，保持安全距離，防止電磁干擾。屏蔽電纜的屏蔽層應單端接地(儀表專用接地)。線路敷設完畢，進行校線及標號，

13、并測量絕緣電阻。接地：自動化儀表、信號回路與屏蔽回路的接地裝置應采用單獨為自控系統安裝的接地極，不能與動力接地共用。同一信號回路或同一線路的屏蔽層只能有一個接地點，接地電阻符合設計規定。信號回路的接地點在顯示儀表側；當有防干擾需求時，屏蔽電纜的備用芯線與電纜屏蔽層在同一側接地。1.6接線及校線接線前首先進行校線工作，根據施工圖，在線芯上套上相應的號碼管，多股線芯端頭宜燙錫后壓接。線芯與端子的連接處應固定牢固，并留適當的余度，接線應正確排列整齊、美觀。3 儀表及自控系統的調試1.儀表調試1.1儀表的單體調校儀表調校工序是工程施工的關鍵工序。儀表調校工作不受現場條件的限制,儀表統一調試。儀表調校主

14、要為使用國際標準信號的變送送器和各種閥門以及邏輯控制的調試.儀表的單體調校應按下述程序和要求進行：(1)準備一間面積，光線，溫濕度都能滿足要求的調校間；(2)準備好穩定、可靠的交流、直流電源及清潔、穩定的儀表氣源。(3)參加調校的人員必須持有儀調人員上崗資格證。(4)儀調人員依據國家工業自動化儀表工程施工及驗收規范，在充分熟悉儀表生產廠家提供的儀表安裝使用說明書和設計部門提供的儀表規格數據表等技術文件的基礎上，確定各種儀表的調校項目和驗收標準。(5)對部分隨機設備一起來的且不便拆卸的隨機儀表，可在設備現場進行調校。(6)準備好調校所需的各種標準儀器和設備。儀器、設備的精度和量程必須滿足技術規范

15、中的有關規定，且都在檢定合格的有效期內。(7)儀表的基本誤差校驗一般應檢查0%、25%、50%、75%、100%五個點。(8)調校過程中調校人員應認真做好原始記錄。發現不合格的儀表，要及時反饋給建設單位和儀表生產廠家駐現場代表，確保無一臺不合格儀表流入安裝工序。1.2.儀表的系統聯校儀表的系統聯校須在全部儀表系統(包括儀表線路和管路)都安裝結束且確認無誤，儀表所需的電源和氣源都已供應正常的前提下進行。由于該工程采用現場控制器和PLC控制，故現場儀表的聯校應和自控系統的動態系統調試階段結合起來進行。(1)聯校開始前，參加調校的人員進一步熟悉各種儀表回路圖、儀表接線圖，熟悉生產工藝流程，掌握每一塊

16、儀表的安裝位置及在生產流程中的作用。(2)準備好聯校所需的儀器設備和對講機等通訊聯絡工具。(3)逐一在檢測儀表的一次端施加各種模擬信號，利用現場控制器的鍵盤操作，在顯示器上逐一調出相關儀表的畫面，觀察畫面上儀表的顯示值是否符合要求。(4)利用現場控制器的手動輸出功能，通過鍵盤操作，逐一輸出各路控制信號，觀察現場相應執行機構的動作情況是否符合要求。(5)對濁度計等儀表，在現場安裝就緒后，應用事先準備好的標準樣液或樣氣，對儀表的零點和量程進行標定。(6)在儀表系統聯校過程中，儀調人員要與設計人員、工藝技術人員密切配合，對儀表的有關整定數據共同予以檢查確認。2.網絡系統調試對網絡系統調試，在安裝調試

17、階段主要是通過對操作站的各項功能的檢查、組態檢查等來進行的。(1)操作站功能測試(可按操作手冊的說明進行)。(2)組態測試方法是按照組態設計(數據)表，從操作站上通過各種鍵盤操作，從顯示器上調出組態的有關顯示畫面，與組態設計表進行對照檢查。(3)現場控制器的冗余，故障診斷等功能測試。3.普通自控系統調試(1)模擬量、脈沖量回路的調試此兩種回路的調試，按照儀表調校部分的“儀表系統聯校”中的要求進行。(2)開關量回路的調試生產過程中的各種按鈕、行程開關、限位開關、電磁閥、繼電器、接觸器、信號燈等構成了可編程控制系統的外部設備。在對此類系統進行模擬調試時，注意以下幾點：A.要切斷電動機主回路電源，并

18、切斷液壓供給回路，以確保設備和人身的安全；B.充分熟悉控制系統所控制的生產過程的工藝特點，技術要求，搞清楚控制系統中每一個外部設備的動作程序和動作規律，編寫出各控制系統中每一個開關、按鈕、電磁閥、繼電器、指示燈等的動作順序表；C.按照動作順序表，對相應的輸入/輸出單元進行模擬參數控制，檢查有關的繼電器、按觸器、電磁伐、信號燈及外部聯鎖設備的動作情況，看其是否與工藝控制的要求相符。D.為盡量減少現場設備、儀表安裝進度對系統調試工作的影響，加快調試進度，在進行上述調試工作之前，也可先進行系統的靜態模擬調試工作。即用若干組(每組8個)開關、按鈕模擬現場的各種傳感器、發生器，而用指示燈模擬輸出端的各種執行元件，對各種開關量控制回路進行模擬調試合格后，再進行系統的動態模擬調試。四閉路電視監控系統及周界報警系統目前閉路電視監控系統及周界報警系統的技術成熟，產品眾多，承包商也非常多。如何選擇好的產品和承包商，成為工程好壞的關鍵。控制主機和攝像機最好選用同一品牌，系統的兼容性較好，維護也方便。承包商要選擇有一定信譽的和技術力量強的。具體施工步驟如下：